(57)【要約】【課題】  発光素子の発光層から出射される色光と、他の波長域の色光とを合成することにより、発光素子から白色光を出射可能な発光装置を提供すること。【解決手段】  有機ＥＬ装置１において、有機ＥＬ素子１０は、基板１１の上層側に、ＩＴＯからなる陽極層１２、高分子材料からなる正孔注入層１３、高分子材料からなる発光層１５、電子注入層１６、および陰極層１７がこの順に積層されている。正孔注入層１３と発光層１５との層間には、発光層１５で発生した青色光の一部を受けて黄色からオレンジ色の光を発生させるドーパントを含有する中間層１４が形成されており、発光層１５からの青色光と、ドーパントが発生する黄色からオレンジ色の光とが合成されて白色光が出射される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、陽極層、正孔注入層、発光層および陰極層が積層された発光素子を備えた発光装置において、
前記正孔注入層および前記発光層は高分子材料からなり、
前記発光層は所定の色光を発生させ、
前記発光層と前記正孔注入層との層間には、前記発光層が発生させる色光と異なる波長で発光する材料を含有する高分子材料からなる中間層が形成され、
前記発光素子からは前記発光層により発生した光と前記中間層より発生した光とが合成されて白色光が出射されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、前記発光層は青色光を発生させ、
前記中間層は、当該青色光よりも長波長域で発光し、
前記発光素子からは白色光が出射されることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１において、前記中間層は青色光を発生させ、
前記発光層は、当該青色光よりも長波長域で発光し、
前記発光素子からは白色光が出射されることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記中間層はドーパントを含有し、そのドーパントは、前記発光層と前記中間層との界面付近では前記発光層にも含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記中間層は、前記発光層から当該中間層への電子の流入を阻止可能な電子ブロック性を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記中間層はドーパントを含有し、そのドーパントを構成する材料、および前記中間層を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料は、一部が架橋していることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記発光素子と赤色用カラーフィルタとを備えた赤色の画素、前記発光素子と緑色用カラーフィルタとを備えた緑色の画素、および前記発光素子と青色用カラーフィルタとを備えた青色の画素を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
少なくとも、陽極層、正孔注入層、発光層および陰極が積層された発光素子を備えた発光装置の製造方法において、
正孔注入層形成用の高分子材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて正孔注入層を形成する正孔注入層形成工程と、
発光層形成用の高分子材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて前記正孔注入層の上層側に所定の色光を発生させる前記発光層を形成する発光層形成工程と、
前記正孔注入層形成工程を行った後、前記発光層形成工程を行う前に、前記発光層が発生させる色光と異なる波長で発光して前記発光素子から白色光を出射できる材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて前記発光層と前記正孔注入層との層間に中間層を形成する中間層形成工程を行うことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８において、前記発光層形成工程では、前記発光層形成用の高分子材料を含む液状物として前記中間層を形成する材料が可溶な溶媒を用い、前記中間層材料の一部を前記発光層に移動させることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、前記中間層はドーパントを含有し、該ドーパントを構成する材料、および前記中間層を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料は架橋可能な部位を備え、
前記中間層形成工程では、前記ドーパントを含む液状物を塗布した後、架橋のための熱処理あるいは光照射処理を行うことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかにおいて、前記ドーパントまたは前記中間層を構成する材料の種類、前記中間層における前記ドーパントの濃度、前記中間層に対する熱処理条件、前記発光層を構成する材料の種類、前記発光層形成工程で用いた液状物に含まれる溶剤の種類、および前記発光層に対する熱処理条件のうちの少なくとも１つにより、前記白色光の白色度合いを制御することを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色光を出射する有機ＥＬ素子などの発光素子を備えた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの電子機器に使用される表示装置や、デジタル複写機やプリンタなどの画像形成装置における露光用ヘッドとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置などの発光装置が注目されている。
【０００３】
この種の発光装置を構成するにあたって、複数の画素の各々に各色に対応する光を出射する有機ＥＬ素子を構成したものの他、近年、有機ＥＬ素子と各色のカラーフィルタとを組み合わせた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００４】
また、有機ＥＬ素子を構成するにあたって、発光層に色素を分散させて有機ＥＬ素子から白色光を出射可能とする技術が提案されていている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平８−１６２２６９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２０８７１号公報
【特許文献３】特開２００４−２２７８５４号公報
【特許文献４】特開平７−９０２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高分子材料を発光層に用いる場合においては、高分子材料を液相の状態で塗布、乾燥させるという制約があるため、多層構造を形成しにくい。また、材料自身の開発によって白色光を発生させなければならないが、使用可能な材料が限られているので、色度調整が難しいという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題では、発光層から出射される色光と、他の波長域の色光とを合成することにより、発光素子から白色光を出射可能な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも、陽極層、正孔注入層、発光層および陰極層が積層された発光素子を備えた発光装置において、前記正孔注入層および前記発光層は高分子材料からなり、前記発光層は所定の色光を発生させ、前記発光層と前記正孔注入層との層間には、前記発光層が発生させる色光と異なる波長で発光する材料を含有する高分子材料からなる中間層が形成され、前記発光素子からは前記発光層により発生した光と前記中間層から発生した光とが合成されて白色光が出射されることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、前記発光層により発生した光と、前記中間層から異なる波長の光とが合成されて白色光が出射される。このため、本発明によれば、発光層に特殊な白色発光材料を用いなくても白色光を発生させることができる。また、正孔注入層と発光層との間に中間層を形成するという簡単な構造でよいので、正孔注入層、中間層および発光層を各々、高分子材料の液状物の塗布、乾燥により積層する製造方法を採用できる。さらに、前記中間層がドーパントを含有してもよく、中間層またはドーパントを構成する材料の種類、前記中間層中の当該ドーパントの濃度、前記中間層に対する熱処理条件、前記発光層を構成する材料の種類、前記発光層形成工程で用いた液状物に含まれる溶剤の種類、前記発光層に対する熱処理条件で前記白色光の白色度合いを制御することができるという利点がある。
【０００９】
本発明においては、例えば、前記発光層は青色光を発生させ、前記中間層は当該青色光よりも長波長域で発光することにより、前記発光素子からは白色光が出射される。または、前記中間層は青色光を発生させ、前記発光層は当該青色光よりも長波長域で発光することにより、前記発光素子からは白色光が出射される構成を採用してもよい。
【００１０】
本発明において、中間層がドーパントを含有する場合、前記ドーパントは、前記発光層と前記中間層との界面付近では前記発光層にも含有されていることが好ましい。このように構成すると、発光層では、中間層と発光層との界面付近でも正孔と電子とのバランスが確保され、かつ、この界面付近にドーパントが存在するので、発光層で発光した光によるドーパントの発光が効率よく行われる。
【００１１】
本発明において、前記中間層は、前記発光層から当該中間層への電子の流入を阻止可能な電子ブロック性を備えていることが好ましい。このように構成すると、電子が発光に寄与せずに発光層を通り抜けることを防止できるので、発光効率を向上することができる。
【００１２】
本発明において、前記ドーパントを構成する材料、および前記中間層を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料は、一部が架橋していることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る発光装置をフルカラー用に構成する場合、前記発光素子と赤色用カラーフィルタとを備えた赤色の画素、前記発光素子と緑色用カラーフィルタとを備えた緑色の画素、および前記発光素子と青色用カラーフィルタとを備えた青色の画素とを構成すればよい。このようなフルカラーの発光装置によれば、異なる色光を発生させる発光素子を各画素に形成する必要がないという利点がある。そのため、製膜方法としてスピンコート法や印刷法を用いることができる。
【００１４】
本発明では、少なくとも、陽極層、正孔注入層、発光層および陰極が積層された発光素子を備えた発光装置の製造方法において、正孔注入層形成用の高分子材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて正孔注入層を形成する正孔注入層形成工程と、発光層形成用の高分子材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて前記正孔注入層の上層側に所定の色光を発生させる前記発光層を形成する発光層形成工程と、前記正孔注入層形成工程を行った後、前記発光層形成工程を行う前に、前記発光層が発生させる色光と異なる波長で発光して前記発光素子から白色光を出射できる材料を含む液状物を塗布し、乾燥させて前記発光層と前記正孔注入層との層間に中間層を形成する中間層形成工程を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明において、前記発光層形成工程では、前記発光層形成用の高分子材料を含む液状物として前記中間層を形成する材料が可溶な溶媒を用い、前記中間層の一部を前記発光層に移動させることが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記中間層がドーパントを含有する場合には、ドーパントを構成する材料、および前記中間層を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料には、架橋可能な部位を備え、前記中間層形成工程では、前記ドーパントを含む液状物を塗布した後、架橋のための熱処理あるいは光照射処理を行うことが好ましい。
【００１７】
本発明においては、前記ドーパントまたは中間層を構成する材料の種類、前記中間層中の当該ドーパントの濃度、前記中間層に対する熱処理条件、前記発光層を構成する材料の種類、前記発光層形成工程で用いた液状物に含まれる溶剤の種類、および前記発光層に対する熱処理条件のうちの少なくとも１つにより、前記白色光の白色度合いを制御する。
【００１８】
本発明を適用した発光装置は、携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの電子機器において表示装置として用いられる。また、本発明を適用した発光装置は、デジタル複写機やプリンタなどの画像形成装置における露光用ヘッドとして用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明に用いた各図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を相違させてある。
【００２０】
（発光装置の基本構成）
図１は、本発明を適用した有機ＥＬ装置（発光装置）に用いた有機ＥＬ素子（発光素子）の構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬ素子から出射された光のスペクトラムを示す説明図である。
【００２１】
図１において、本発明を適用した有機ＥＬ装置（発光装置）に用いた有機ＥＬ素子１０は、基板１１の上層側に、ＩＴＯなどからなる陽極層１２、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）/ポリエチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）などの高分子材料からなる正孔注入層１３、後述する中間層１４、高分子材料からなる発光層１５、フッ化リチウムなどからなる電子注入層１６、およびカルシウム、マグネシウム、スチロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属などからなる陰極層１７がこの順に積層された構造を有している。なお、図示を省略するが、陰極層１７の上層側には、陰極の酸化などを防止するための保護膜が形成される場合がある。
【００２２】
このように構成した有機ＥＬ素子１０においては、陽極層１２から正孔注入層１３、中間層１４、発光層１５および電子注入層１６を通じて第２の電極１５に電流が流れると、そのときの電流量に応じて、陽極層１２の側から注入した正孔と、陰極層１７の側から注入された電子とが発光層１５で結合し、発光層１５が発光する。従って、発光層１５で発生した光は、例えば、陽極層１２の側から出射することができる。
【００２３】
本形態において、発光層１５は、例えば、ポリジオクチルフルオレンなどから構成され、図２に示すスペクトラムに第１の発光ピークＡ１として示す青色光を出射する。
【００２４】
また、中間層１４は、ホスト材料としてのポリＴＰＤやポリＴＦＢ（芳香族アミン誘導体）などの高分子材料に対して、黄色発光ドーパントとしてのキナクリドンや、オレンジ発光ドーパントとしてのＭＥＨ−ＰＰＶなどの蛍光色素を含有させたものであり、ドーパントは、発光層１５で発生した光を受けて、図２示すスペクトラムに示すように、第１の発光ピークＡ１より長波長域に第２の発光ピークＡ２として示す黄色からオレンジ色の光を発生させる。ここで、ドーパントの濃度は、０．１％から５％であり、好ましくは、０．２％から１％である。ドーパントの濃度が５％を超えると、濃度消光が発生するおそれがある。
【００２５】
また、ドーパントは、発光層１５と中間層１４との界面付近では発光層１５にも含有されており、発光層１５におけるドーパント濃度は、発光層１５と中間層１４との界面から遠ざかるに伴って連続的に低下している。
【００２６】
また、本形態において、中間層１４でホスト材料として用いたポリＴＰＤやポリＴＦＢは、発光層１５から中間層１４への電子の流入を阻止する電子ブロック性を備えている。
【００２７】
（本形態の作用、効果）
このように本形態の有機ＥＬ素子１０は、発光層１５が所定の色光を発生させ、発光層１５と正孔注入層１３との層間に形成された中間層１４は、発光層１５が発生させる色光と異なる波長で発光するドーパントを含有する高分子材料からなる。このため、有機ＥＬ素子１０からは、発光層１５により発生した光とドーパントにより発生した光とが合成されて白色光が出射される。すなわち、発光層１５は青色光を発生させる一方、中間層１４のドーパント、および発光層１５のドーパントは、発光層１５で発生した青色光の一部を受けて黄色からオレンジ色の光を発生させるので、有機ＥＬ素子１０からは、図２に示すスペクラムで示される白色光が出射されることになる。
【００２８】
従って、本形態によれば、発光層１５に特殊な白色発光材料を用いなくても白色光を発生させることができる。また、正孔注入層１３と発光層１５との間に中間層１４を形成するという簡単な構造でよいので、後述するように、正孔注入層１３、中間層１４および発光層１６を各々、高分子材料の液状物の塗布、乾燥により積層する製造方法を採用できる。さらに、後述する製造方法において、ドーパントを構成する材料の種類、中間層１４中のドーパント濃度、中間層１４に対する熱処理（焼成）条件、発光層１５を構成する材料の種類、発光層を形成するのに用いた液状物に含まれる溶剤の種類、発光層１５に対する熱処理（焼成）条件を制御すれば、白色光の白色度合いを制御することもできる。
【００２９】
また、本形態では、中間層１４は、正孔輸送性を有しているが、発光層１５から中間層１４への電子の流入を阻止する電子ブロック性を備えている。このため、正孔は、陽極層１２、正孔注入層１３、中間層１４を通過して、発光層１５で再結合するのに対して、電子は、陰極層１７、電子注入層１６を通過した後、発光層１５と中間層１４との界面で移動が阻止される。このため、電子が発光に寄与せずに発光層１５を通り抜けることを防止できるので、発光効率を向上することができる。
【００３０】
さらに、発光層１５では、中間層１４と発光層１５との界面でも、正孔と電子とのバランスを確保できるので、発光層１５で発光した光によるドーパントの発光が効率よく行われる。しかも、ドーパントは、発光層１５と中間層１４との界面付近では発光層１５にも含有されており、発光層１５でも、発光層１５で発光した光によるドーパントの発光が行われるため、ドーパントの発光が効率よく行われる。
【００３１】
なお、ドーパントを構成する材料、および中間層を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料が、ビニル基やエポキシ基などといった架橋可能な部位を備え、かかる部位によって、架橋が行われていることが好ましい。このように構成すると、中間層１４を形成した後、発光層１５を形成する際、発光層１５を形成するのに用いた液状物に中間層１４全体が溶解してしまうことを防止できる。また、ドーパントの架橋度合いによって、中間層１４から発光層１５に移動するドーパント量を制御できる。
【００３２】
（有機ＥＬ素子の製造方法）
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明を適用した有機ＥＬ装置の製造工程のうち、有機ＥＬ素子の正孔注入層１３、中間層１４および発光層１５を形成する工程を示す工程断面図である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、基板１１に陽極層１２を形成した後、本形態では、有機ＥＬ素子１０の正孔注入層１３、中間層１４および発光層１５を形成すべき領域を囲むように感光性樹脂からなる隔壁３０を形成する。この隔壁１０５は、以下に説明するようにインクジェット法（液体吐出法）などの液相プロセスを用いるとき、塗布される液状物の塗布領域を規定するものであり、その表面張力によって、液状物が均一な厚さで形成される。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示す正孔注入層形成工程では、一点鎖線で示すように、隔壁３０で囲まれた領域内に、液滴吐出ヘッドから、正孔注入層形成用の高分子材料を含む液状物１３ａを吐出して基板１１上に塗布した後、乾燥させて正孔注入層１３を形成する。正孔注入層１３の形成材料としては、例えば、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）や、ＰＥＤＯＴ／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を正孔注入材料として用いることができ、これを水・アルコールを主溶媒として分散させてなる分散液が好適に用いられる。例えば、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）/ポリエチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）は水系の分散溶液であり、この分散液が好適に用いられる。他に、ポリアニリンやポリピロール等の分散溶液を用いることができる。
【００３５】
次に、図３（ｃ）に示す中間層形成工程では、一点鎖線で示すように、隔壁３０で囲まれた領域内に、液滴吐出ヘッドから、ドーパントと高分子材料とを含む液状物１４ａを吐出して正孔注入層１３の上層に塗布した後、乾燥させて中間層１４を形成する。その際、液状物１４ａを塗布した後、乾燥を兼ねて、１３０℃〜２００℃の温度条件、好ましくは１８０℃位で焼成を行う。このような焼成を行うと、中間層１４を形成した後、後述する発光層形成工程で発光層１５を形成するための液状物を中間層１４の上に塗布した際、この液状物によって、中間層１４全体が溶解してしまうことを防止できる。
【００３６】
ここで用いた液状物１４ａは、ホスト材料としてのポリＴＰＤやポリＴＦＢ（芳香族アミン誘導体／高分子材料）と、黄色発光ドーパントとしてのキナクリドンや、オレンジ発光ドーパントとしてのＭＥＨ−ＰＰＶなどの蛍光色素を、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の非極性溶媒に溶解、分散させたものである。なお、ドーパントとしては、ＤＣＭ、ローダミン、ルブレン、ＯＣ１Ｃ１０などの蛍光色素を用いてもよい。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示す発光層形成工程では、一点鎖線で示すように、隔壁３０で囲まれた領域内に、液滴吐出ヘッドから、発光層形成用の高分子材料を含む液状物１５ａを中間層１４の上層に吐出して塗布した後、乾燥させて発光層１５を形成する。発光層１５の形成材料として、本形態では、ポリジオクチルフルオレンを有機溶剤系の溶媒に溶かした溶液を用いたが、各種のポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体などを用いることができる。ポリビニルカルバゾールを除くこのような高分子材料は、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。このような発光層１５を形成するための溶液を作成するに用いる有機溶媒としては、中間層形成工程で用いた液状物１４ａと同様、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の非極性溶媒が好適である。
【００３８】
従って、発光層形成工程では、中間層１４のドーパントの一部が溶出し、発光層１５と中間層１４との界面付近では発光層１５にもドーパントが含まれる状態となる。
【００３９】
また、液状物１５ａを塗布した後、乾燥を兼ねて、６０℃〜１００℃の温度条件で焼成を行うと、そのときの温度条件や加熱時間によって、中間層１４から発光層１５に移動するドーパントの量を制御することができる。
【００４０】
しかる後には、蒸着法などの成膜工程と、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング工程を繰り返し行って、図１に示す電子注入層１６や陰極層１７を形成する。
【００４１】
なお、ドーパントを構成する材料、および中間層１４を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料に対して、ビニル基やエポキシ基などといった架橋可能な部位を導入しておき、１３０℃〜２００℃の温度条件、好ましくは１８０℃位で焼成を行い、架橋反応を行わせる。このように構成すると、中間層１４を形成した後、発光層１５を形成する際、発光層１５を形成するのに用いた液状物に中間層１４全体が溶解してしまうことを防止できる。また、ドーパントの架橋度合いによって、中間層１４から発光層１５に移動するドーパント量を制御できる。なお、ドーパントを構成する材料、および中間層１４を構成する高分子材料のうちの少なくとも一方の材料に対して光照射により架橋可能な部位を導入した場合には、加熱により架橋処理に代えて、光照射による架橋処理を行えばよい。
【００４２】
高分子材料を用いて発光層を形成する場合には、その積層構造や使用材料に大きな制約があるが、本形態の製造方法によれば、ドーパントを構成する材料の種類、中間層１４におけるドーパントの濃度、中間層１４に対する熱処理（焼成）条件、発光層１５を構成する材料の種類、発光層形成工程で用いた液状物に含まれる溶剤の種類、発光層１５に対する熱処理（焼成）条件で発光層１５中のドーパント濃度を制御できるので、白色光の白色度合いを制御することができる。
【００４３】
以上の実施例では中間層として高分子材料を用い、それにドーパントを混合する実施例を示したが、中間層として黄色〜オレンジ色に発光する高分子材料、例えばＭＥＨ−ＰＰＶ等を用いてドーパントを用いないでも良い。
【００４４】
また、以上の実施例では画素間に隔壁を設けてインクジェット法にて有機層を形成したが、カラーフィルタを用いてＲＧＢ画素の色づけを行うため、必ずしも画素毎に勇気層をパターニングする必要は無く、スピンコート法や印刷法を用いても良い。
【００４５】
［フルカラー用の発光装置］
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した有機ＥＬ装置（発光装置）をフルカラー用に構成した際の各画素の構成を模式的に示す説明図である。
【００４６】
図４（ａ）に示す有機ＥＬ装置１は、基板１１側に向けて表示光を出射するボトムエミッション型であり、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれの画素１００（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）にも有機ＥＬ素子１０が形成されているとともに、有機ＥＬ素子１０からみて光の出射側、例えば、基板１１と有機ＥＬ素子１０との間には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応するカラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）が形成されている。有機ＥＬ素子１０は、ＩＴＯなどからなる光透過性の陽極層１２、正孔注入層１３、中間層１４、発光層１５、電子注入層１６、陰極層１７がこの順に積層され、陰極層１７は、光反射性を備えた金属層から構成されている。
【００４７】
このような有機ＥＬ装置１において、発光層１５および中間層１４によって発生する白色光のうち、陰極層１７に向けて出射された光は、陰極層１７によって反射され、陽極層１２、カラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）、基板１１を透過して観測者側に出射される。その際、カラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）によって着色されるので、各画素１００（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）からは所定の色光を出射することができる。なお、カラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）は、基板１１からみて有機ＥＬ素子１０とは反対側に形成してもよい。
【００４８】
図４（ｂ）に示す有機ＥＬ装置１は、基板１１側とは反対側に向けて表示光を出射するトップエミッション型であり、図１（ａ）に示す有機ＥＬ装置１と同様、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれの画素１００（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）にも有機ＥＬ素子１０が形成されている。但し、本形態では、有機ＥＬ素子１０からみて光の出射側、例えば、有機ＥＬ素子１０からみて基板１１とは反対側に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応するカラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）が形成されている。有機ＥＬ素子１０は、基板１１の上層側に、銀やアルミニウムなどといった光反射層１６、ＩＴＯなどからなる透明な陽極層１２、正孔注入層１３、中間層１４、発光層１５、電子注入層１６、陰極層１７がこの順に積層され、陰極層１７は、薄い金属層とＩＴＯ層を積層した光透過性の電極として構成されている。ここで、基板１１は、光透過性あるいは光透過性のいずれの基板を用いることもできる。このように構成した有機ＥＬ装置１では、発光層１５および中間層１４によって発生する白色光のうち、陰極層１７に向けて出射された光は、陰極層１７を透過して、観測者側に出射される一方、基板１１に向けて出射された光は、陽極層１２の下層に形成された光反射層１６によって反射され、陰極層１７を透過して観測者側に出射される。その際、カラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）によって着色されるので、各画素１００（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）からは所定の色光を出射することができる。
【００４９】
［表示装置への適用例］
本発明を適用した有機ＥＬ装置１は、パッシブマトリクス型表示装置あるいはアクティブマトリクス型表示装置として用いることができる。これらの表示装置のうち、アクティブマトリクス型表示装置は、図５に示す電気的構成をもつように構成される。
【００５０】
図５は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置の電気的構成を示すブロック図である。図５において、有機ＥＬ装置１では、複数の走査線６３と、この走査線６３の延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線６４と、これらのデータ線６４に並列する複数の共通給電線６５と、データ線６４と走査線６３との交差点に対応する画素１００（発光領域）とが構成され、画素１００は、画像表示領域にマトリクス状に配置されている。データ線６４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路５１が構成されている。走査線６３に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路５４が構成されている。また、画素１００の各々には、走査線６３を介して走査信号がゲート電極に供給される画素スイチング用の薄膜トランジスタ６と、この薄膜トランジスタ６を介してデータ線６４から供給される画像信号を保持する保持容量３３と、この保持容量３３によって保持された画像信号がゲート電極４３に供給される電流制御用の薄膜トランジスタ７と、薄膜トランジスタ７を介して共通給電線６５に電気的に接続したときに共通給電線６５から駆動電流が流れ込む有機ＥＬ素子１０が構成されている。また、有機ＥＬ装置１では、各画素１００にいずれのカラーフィルタ１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）を構成するかによって、各画素１００が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかに対応することになる。
【００５１】
［その他の実施の形態］
上記形態では、発光層は青色光を発生させ、中間層は当該青色光よりも長波長域で発光することにより、発光素子から白色光が出射される構成を採用したが、中間層は青色光を発生させ、発光層は当該青色光よりも長波長域で発光することにより、発光素子からは白色光が出射される構成を採用してもよい。また、上記形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたが、その他の発光素子を用いた発光装置に本発明を適用してもよい。これらいずれの場合も、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５２】
［電子機器への搭載例］
本発明を適用した発光装置は、携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなど、様々な電子機器において表示装置として用いることができる。また、本発明を適用した発光装置は、デジタル複写機やプリンタなどの画像形成装置における露光用ヘッドとして用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用した有機ＥＬ装置（発光装置）に用いた有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬ素子から出射された光のスペクトラムを示す説明図である。
【図３】図１に示す有機ＥＬ装置の製造工程の一部を示す工程断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した有機ＥＬ装置（発光装置）の各画素の構成を模式的に示す説明図である。
【図５】有機ＥＬ装置（発光装置）の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・有機ＥＬ装置（発光装置）、１０・・有機ＥＬ素子、１１・・基板、１２・・陽極層、１３・・正孔注入層、１４・・中間層、１５・・発光層、１６・・電子注入層、１７・・陰極層、１９（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）・・カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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